在宇宙中，冰巨星的天空中可能布滿了鉆石。壓縮的碳化合物可以在研究人員未曾想到的溫度下變成鉆石，這可能使“鉆石雨”成為冰巨星上的一種常見現象。相關研究1月8日發表于《自然-天文》。

       過去，實驗室實驗使人們對天王星和海王星等冰巨星內部形成鉆石的條件感到困惑。有兩種類型的實驗用于研究此問題：一種是動態壓縮實驗，即碳化合物受到突然的沖擊；另一種是靜態壓縮實驗，即把碳化合物放在一個腔室中逐漸壓縮。迄今為止，動態壓縮實驗需要更高的溫度和更大的壓力才能形成鉆石。

       美國SLAC國家加速器實驗室的Mungo Frost和同事利用靜態壓縮和動態加熱進行了一組新的實驗。他們將聚苯乙烯擠在兩顆鉆石之間，通過用X射線光脈沖轟擊前者以實現壓縮。

       研究人員觀察到聚苯乙烯在大約2200℃的溫度和19吉帕的壓力下開始形成鉆石，這種條件與天王星和海王星的淺層內部相似。

       這一壓力遠小于早先動態壓縮實驗形成鉆石所需的壓力，且反應時間比通常的動態壓縮實驗要長，這也許可以解釋為什么此類實驗沒有形成低壓金剛石。

       Frost說：“它與既定結果不一致，也不是我們期望看到的，但它將一切聯系在一起。事實證明，這都是不同時間尺度造成的。”這一發現可能意味著，比我們之前認為的更小的行星上也可能存在“鉆石雨”。

       據研究人員計算，在已確認的約5600顆系外行星中，有1900多顆可能存在“鉆石雨”。這也表明，在太陽系內，鉆石形成的深度可能比我們想象的要淺，這可能會改變我們對巨行星內部動力學的理解。這種較淺的地層可能會使“鉆石雨”在沉向行星中心的過程中穿過一層冰，這反過來又會影響行星的磁場，而磁場是復雜的，人們對其知之甚少。

相關論文信息：

https://doi.org/10.1038/s41550-023-02147-x